對于雷達,想必大家肯定有所耳聞。在幾十年前到現(xiàn)在,雷達都在我們的生活中發(fā)揮著作用。為增進大家對雷達的認識,本文將對雷達感知技術(shù)以及雷達的分類予以介紹。如果你對雷達或是對本文內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、雷達感知是什么技術(shù)?
近些年隨著半導體技術(shù)的快速發(fā)展,使得很多雷達的尺寸、功耗都在大幅下降,毫米波、超寬帶技術(shù)和多發(fā)多收的使用,結(jié)合創(chuàng)新的信號處理技術(shù)和計算能力不斷增強的芯片,雷達的感知功能日益強大。
所謂的雷達感知是一種無線感知技術(shù),通過分析接收到的目標回波特性,提取并發(fā)現(xiàn)目標的位置、形狀、運動特性和運動軌跡,并且可以進一步推斷目標和環(huán)境的特征。其作用類似于人類的眼睛和耳朵。
與其它傳感器相比,雷達感知具有許多獨特的優(yōu)勢。例如,與視覺傳感器相比,雷達不受光線明暗的影響,具有穿透遮擋物的能力,可以更好地保護個人隱私;與超聲技術(shù)相比,雷達感知的距離更遠,而且不會對人和動物造成傷害。
雷達感知可以支持非常豐富的應用場景。比如,毫米波雷達就已經(jīng)被廣泛應用在汽車輔助駕駛領(lǐng)域,用以檢測行人和前車,實現(xiàn)防撞預警。此外,如上圖所示,雷達在居家、智能大廈、自動駕駛以及可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域也有很多潛在的應用。當前隨著新型低功耗、小型雷達傳感器的不斷發(fā)展,雷達技術(shù)在很多智能設(shè)備以及電子產(chǎn)品當中都進行了很多應用。雷達的運動識別
雷達技術(shù)的優(yōu)勢就是對于運動的檢測,通過對目標回波的多普勒效應來觀測和解讀目標的運動狀態(tài),如運動方向和運動速度;在使用多通道傳感器時,還可以從不同的視角觀察目標的運動。通過從不同的視角采集目標的運動狀態(tài),并結(jié)合瞬時信息和歷史信息進行分析,從而實現(xiàn)對復雜運動的分辨。
利用雷達識別運動的技術(shù)可以應用在不同的場景中。比如在體育運動中,可以借用這項技術(shù)檢測人和球類的運動狀態(tài)和運動軌跡。在居家環(huán)境下,還可以做人體摔倒檢測,用于預防老人摔倒。目前,我們的技術(shù)已經(jīng)可以通過處理雷達數(shù)據(jù),實現(xiàn)人體運動狀態(tài)和軌跡的解讀。
二、雷達分類
雷達的種類繁多,分類的方法也非常復雜。一般為軍用雷達。通常可以按照雷達的用途分類,如預警雷達、搜索警戒雷達、引導指揮雷達、炮瞄雷達、測高雷達、戰(zhàn)場監(jiān)視雷達、機載雷達、無線電測高雷達、雷達引信、氣象雷達、航行管制雷達、導航雷達以及防撞和敵我識別雷達等。
1.按照雷達信號形式分類,有脈沖雷達、連續(xù)波雷達、脈部壓縮雷達和頻率捷變雷達等。
2.按照角跟蹤方式分類,有單脈沖雷達、圓錐掃描雷達和隱蔽圓錐掃描雷達等。
3.按照目標測量的參數(shù)分類,有測高雷達、二坐標雷達、三坐標雷達和敵我識對雷達、多站雷達等。
4.按照雷達采用的技術(shù)和信號處理的方式有相參積累和非相參積累、動目標顯示、動目標檢測、脈沖多普勒雷達、合成孔徑雷達、邊掃描邊跟蹤雷達。
5.按照天線掃描方式分類,分為機械掃描雷達、相控陣雷達等。
6.按雷達頻段分,可分為超視距雷達、微波雷達、毫米波雷達以及激光雷達等。
其中,相控陣雷達又稱作相位陣列雷達,是一種以改變雷達波相位來改變波束方向的雷達,因為是以電子方式控制波束而非傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動天線面方式,故又稱電子掃描雷達相控陣技術(shù),早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年,美國首先開始這項研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實用型艦載相控陣雷達。80年代,相控陣雷達由于具有很多獨特的優(yōu)點,得到了更進一步的應用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠程防空導彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣雷達,它已成為第三代中、遠程防空導彈武器系統(tǒng)的一個重要標志。從而,大大提高了防空導彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀,相控陣雷達隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭兵器的特點,其制造和研究將會更上一層樓。
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